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中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究

作　者: 胡申宁
导　师: 施国生
学　校: 浙江理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 舌诊客观化 HSV 水平集 主成分分析 AdaBoost
分类号: R241.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


舌诊的客观化研究是现代中医四诊的重要研究内容,在中医临床诊断中起着重要的作用。传统的舌诊方法依赖于中医的目视观察,存在着主观性强、重复性差的缺点,给舌诊客观化的进一步发展带来了困难。随着现代科学技术的发展,将图像处理和模式识别等计算机技术与传统中医舌诊相结合,对舌诊客观化的发展和应用具有很大的应用价值和现实意义。舌象分割是中医舌诊客观化的重要前提工作,本文通过研究和总结其他学者的成果,针对目前舌象分割中存在的难点,首先提取出舌象的初始轮廓,然后针对舌象的形状特性,采用了改进的水平集方法对舌象进行分割。从实验结果看,HSV色彩空间在分割过程中发挥了重要的作用。舌苔舌质分离是中医舌诊信息系统进行病理辩证的基础,是中医舌诊客观化工作的关键。本文提出了一种新的质苔分离算法,将水平集方法进行改进,使曲线逼近于目标舌苔轮廓,并与其他方法进行了比较,分割效果更为准确。舌象的颜色分析是舌诊客观化中最主要的内容,然而一直以来中医理论对这方面的定义和归类都比较模糊。舌象的识别主要包括舌象特征的提取和舌象的归类。本文结合传统的中医理论,将其融合到舌色、苔色的判别中来,利用主成分分析(PCA)的统计方法,采用模仿人类视觉系统的工作原理,在HSV颜色空间中对舌象进行特征提取、降维,提取有效的舌象特征,并通过AdaBoost算法把一系列弱分类器提升为强分类器,对舌象颜色进行了深入的分类研究。本文以大量舌象图片为研究及验证依据,实现了具有较好鲁棒性的舌体自动分割,提出了一种新的舌苔、舌质分离方法。实验结果表明,舌象颜色的分析结果与标准舌象库的分类结果相比较,正确率达到了95%。研究工作推动了中医舌诊客观化的进一步发展。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 课题的背景和意义  9-10
  1.2 中医舌诊背景知识  10-11
  1.3 舌诊及其客观化的研究进展  11-13
    1.3.1 舌象分割方法的研究  11-12
    1.3.2 舌象特征自动分析与识别方法的研究  12-13
  1.4 舌象诊断系统的研究  13-14
  1.5 中医舌诊客观化研究的关键问题  14
  1.6 论文的主要研究工作  14-15
  1.7 论文的章节安排  15-16
第二章 中医舌象分割及识别方法基础  16-24
  2.1 色彩空间  16-19
    2.1.1 RGB 彩色空间  16
    2.1.2 YUV 颜色空间  16-17
    2.1.3 CIE 系统  17
    2.1.4 HSV 色彩模型  17-18
    2.1.5 色彩空间的转换  18-19
  2.2 水平集方法  19-22
    2.2.1 Mumford-Shan 模型及简化的C-V 模型  19-20
    2.2.2 C-V 模型的水平集表达及数值解法  20-22
  2.3 本章小结  22-24
第三章 中医舌体分割  24-34
  3.1 舌象初始位置的确定  27-30
  3.2 改进的水平集舌象提取方法  30-32
  3.3 实验与评价  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章 中医舌苔、舌质的分离  34-42
  4.1 舌质、舌苔分离现状  34
  4.2 基于图像分割方法的舌苔、舌质划分  34-39
    4.2.1 GVF snake 活动轮廓模型  34-36
    4.2.2 区域生长法  36-37
    4.2.3 本文选取的水平集方法  37-39
  4.3 面积比特征  39-40
  4.4 实验结果及分析  40-41
  4.5 本章小结  41-42
第五章 中医舌苔、舌质的特征提取及分类研究  42-59
  5.1 舌苔、舌质的判别分析方法  44-45
  5.2 本文采用的基于PCA－ADABOOST 的舌象识别方法  45-52
    5.2.1 PCA 舌象识别方法  45-49
    5.2.2 AdaBoost 算法  49-52
  5.3 弱分类器的选择  52-56
    5.3.1 KNN 分类器  52-53
    5.3.2 本文的分类器  53-54
    5.3.3 分类器的组合规则  54-56
  5.4 实验与结果分析  56-58
  5.5 本章小结  58-59
第六章 总结与展望  59-61
  6.1 工作总结  59
  6.2 展望  59-61
参考文献  61-66
致谢  66-67
攻读学位期间的研究成果  67

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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中医临床学 > 中医诊断学 > 四诊 > 舌诊
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